大豆蛋白与卡拉胶电合成蛋白-多糖复合物的结构特性及功能应用研究

这篇研究通过电合成技术（12 V，铬镍不锈钢电极）制备了大豆蛋白分离物（SPI）与卡拉胶（Carr）的蛋白-多糖复合物，揭示了其通过共价键和强静电相互作用形成的机制。复合物蛋白含量提升约10%，具有低溶解性、持水能力和弱凝胶流变特性，为可食用薄膜或生物降解包装材料等食品/非食品应用提供了新思路。

　　

Highlight

材料与方法

大豆蛋白分离物（SPI）由Nutrisoy 7B豆粉制备：将含0.03 M NaCl和0.77 mM NaHSO₃的豆粉悬浮液（100 g/L）调至pH 9.0，50°C搅拌1小时后离心（5000×g，15分钟），等电点沉淀（pH 4.5）后冻干。κ-卡拉购自Sigma（C1263），实验使用超纯水（Milli-Q系统）。

电合成过程

SPI主要成分β-伴大豆球蛋白和glycinin在碱性环境中带负电，与卡拉胶共同在恒定电场（12V）中向阳极迁移。阳极氧化改变其电荷特性，通过硫酸酯基团（卡拉胶）与氨基（SPI）形成强静电作用和共价键，最终产生不溶性电复合物。产物经透析冻干后，通过FTIR、XRD、TGA/DSC等技术表征。

结论

电合成法制备的SPI-卡拉胶复合物具有晶体结构依赖性，其形成机制主要涉及：1）卡拉胶硫酸基团与SPI氨基的静电作用；2）分子中-SH/-S-S-基团的共价交联。复合物表现出独特的热稳定性（TGA显示200°C以上分解）和弱凝胶特性（振幅扫描显示G'>G"）。这些特性使其在3D打印食品墨水（20%悬浮液）和可降解包装领域具有应用潜力。